[发明专利]油田专用过热蒸汽发生器及其应用工艺

权利要求书

1.一种油田专用过热蒸汽发生器，包括油田注汽锅炉、油田注气锅炉对流段换热器、供水泵、第一鼓风机及给水预热器，给水预热器置于油田注汽锅炉之外且具有由内流管和外流管套装在一起的水套复合管，内流管配设在外流管内，内流管与外流管之间的间隙形成呈水套状的高温水流动管路，内流管内形成低温水流动管路，高温水流动管路的进流口与低温水流动管路的出流口位于水套复合管的一端，高温水流动管路的出流口与低温水流动管路的进流口位于水套复合管的另一端，在油田注汽锅炉的烟囱的对流段内固定配设有油田注气锅炉对流段换热器，第一鼓风机的空气出流口连通油田注汽锅炉的进风口，供水泵的水出流口依次通过第一连接管路、第一开关阀连接第二连接管路，第二连接管路依次通过第三连接管路、第三开关阀、第四连接管路连接低温水流动管路的进流口并依次通过第二开关阀、第五连接管路连接第六连接管路，低温水流动管路的出流口管接油田注气锅炉对流段换热器的水进流口，油田注气锅炉对流段换热器的水出流口通过第八连接管路连接高温水流动管路的进流口，高温水流动管路的出流口通过第九连接管路连接油田注汽锅炉的水进流口；其特征在于：还包括燃烧炉、第二鼓风机、燃烧炉对流段换热器、燃烧炉过热段换热器、汽水分离器和汽水混合器，第二鼓风机的空气出流口连通燃烧炉的进风口，在燃烧炉的烟囱对流段与过热段内分别对应固定配设有互不接触的燃烧炉对流段换热器与燃烧炉过热段换热器，燃烧炉对流段换热器相应安设在燃烧炉过热段换热器的上方，过热蒸汽发生器由过热蒸汽，低温水流动管路的出流口通过第六连接管路连接燃烧炉对流段换热器的进流口，燃烧炉对流段换热器的出流口通过第七管路连接油田注气锅炉对流段换热器的进流口，油田注汽锅炉的湿蒸汽出流口通过第十连接管路连接汽水分离器的湿蒸汽进流口，汽水分离器的干蒸汽出流口依次通过第十一连接管路、第五开关阀、第十二连接管路连接燃烧炉过热段换热器的进流口，燃烧炉过热段换热器的出流口通过第十三连接管路连接汽水混合器的干蒸汽进流口，汽水分离器的水出流口依次通过第十四连接管路、第六开关阀和第十五连接管路连接汽水混合器的水进流口。

2.根据权利要求1所述的油田专用过热蒸汽发生器，其特征是：所有的换热器均为管束换热器，管束换热器各自具有的管束以垂直于烟囱高度而水平布设的方式在相应的烟囱内总体沿竖直方向排列。

3.一种如权利要求1所述的油田专用过热蒸汽发生器的应用工艺，其特征在于：①启动燃烧炉在额定工况下安全工作，保持燃烧炉的烟囱排出的烟气流量与温度的稳定性；②关闭第二开关阀，打开第一开关阀与第三开关阀，使供水泵泵出的常温锅炉用水以恒定流量依次经第一连接管路、第一开关阀、第二连接管路、第三连接管路、第三开关阀、第四连接管路、给水预热器的低温水流动管路、第六连接管路、燃烧炉对流段换热器、第七连接管路、油田注气锅炉对流段换热器、第八连接管路、给水预热器的高温水流动管路、第九连接管路、油田注汽锅炉的水进流口流入油田注汽锅炉，直至常温锅炉用水全部水流在经燃烧炉对流段换热器从向上流过燃烧炉的烟囱的烟气中吸热后在流入油田注汽锅炉的水进流口时的温度升到稳定的数值；③打开第二开关阀，使供水泵泵出的常温锅炉用水中的一部分水流依次经第一连接管路、第一开关阀、第二连接管路、第三连接管路、第三开关阀、第四连接管路、给水预热器的低温水流动管路、第六连接管路、燃烧炉对流段换热器、第七连接管路、油田注气锅炉对流段换热器、第八连接管路、给水预热器的高温水流动管路、第九连接管路、油田注汽锅炉的水进流口流入油田注汽锅炉，使供水泵泵出的常温锅炉用水中的另一部分依次经第一连接管路、第一开关阀、第二连接管路、第二开关阀、第五连接管路、第六连接管路、燃烧炉对流段换热器、第七连接管路、油田注气锅炉对流段换热器、第八连接管路、给水预热器的高温水流动管路、第九连接管路、油田注汽锅炉的水进流口流入油田注汽锅炉，直至常温锅炉用水中的两部分水流依次经第六连接管路汇流、经燃烧炉对流段换热器从向上流过燃烧炉的烟囱的烟气中吸热后在流入油田注汽锅炉的水进流口时的温度降到稳定的数值且由油田注汽锅炉的湿蒸汽出流口流出时的饱和湿蒸汽温度达到稳定的数值；④使由油田注汽锅炉的湿蒸汽出流口排出的饱和湿蒸汽依次经第十连接管路、汽水分离器的湿蒸汽进口流入汽水分离器，打开第五开关阀，使汽水分离器从流入其中的饱和湿蒸汽中分离出来的干蒸汽依次经汽水分离器的干蒸汽出流口、第十一连接管路、第五开关阀、第十二连接管路、燃烧炉过热段换热器、第十三连接管路、汽水混合器的干蒸汽进流口流入汽水混合器；与此同时，打开第六开关阀，使汽水分离器从流入其中的饱和湿蒸汽中分离出来的水依次经汽水分离器的水出流口、第十四连接管路、第六开关阀、第十五连接管路、汽水混合器的水进流口流入汽水混合器，直至干蒸汽在经燃烧炉过热段换热器从向上流过燃烧炉的烟囱的烟气中吸热后在流入汽水混合器的干蒸汽进流口时的温度及水在流入汽水混合器的水进流口时的温度分别达到稳定的数值；⑤打开连接汽水混合器的蒸汽出流口与通往油田的蒸汽管网连接的第七开关阀与第十六连接管路，将在汽水混合器中由干蒸汽与水混合而成后经汽水混合器的蒸汽出流口排出的干饱和过热蒸汽经第七开关阀与第十六连接管路注入蒸汽管网。